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[电] 交流电
This is an alternating current generator.
这是一台交流发电机。
Nicola Tesla invents alternating current.
*********·特斯拉发明了交流电。
This vibration creates an alternating current that can be tapped.
电子振动又产生了可以利用的交变电流。
Mains electricity in America is supplied as alternating current at 60 Hertz.
在美国,主要供应频率为60赫兹的交流电。
Alternating current is the current whose direction changes periodically.
交流电是其方向周期地变化的电流。
交流电(Alternating Current,简称AC)是一种电流方向和大小随时间周期性变化的电能形式。以下是其核心特征的详细说明:
基本定义与波形特性
交流电的电压和电流按正弦曲线规律变化,数学表达式为:
$$ V(t) = V{text{peak}} cdot sin(2pi f t) $$
其中$V{text{peak}}$为峰值电压,$f$为频率(单位赫兹Hz)。其波形呈现周期性对称结构,常见于电力传输和家用电器供电。
技术参数标准
全球主要采用两种频率标准:50Hz(中国、欧洲等)和60Hz(北美、日本等),电压有效值通常为110V或220V。国际电工委员会(IEC)制定的IEC 60038标准规定了不同地区的电压容差范围。
工程应用优势
相较于直流电,交流电可通过变压器实现高效电压变换,使得长距离输电时能够通过升压降低线路损耗。中国国家电网的±1100千伏特高压直流输电工程即结合了交流输电和直流转换技术。
历史发展脉络
该技术由尼古拉·特斯拉在19世纪末完善,其与爱迪生(直流电支持者)的"电流战争"推动了现代电力系统的形成。特斯拉研发的多相交流发电机专利(US 447921号)奠定了现代电力工业基础。
安全与检测标准
国际标准化组织ISO/IEC 导则51-2014规定了交流电气设备的安全要求,包括绝缘电阻、漏电流等关键指标。美国UL认证和欧盟CE认证均包含针对交流电器件的强制性测试规范。
"Alternating current"(交流电,简称AC)是指电流方向和大小随时间发生周期性变化的电流形式。其核心特征包括:
方向周期性反转
电流以固定频率在正负两极之间交替流动,例如家庭用电的频率为50Hz(中国/欧洲)或60Hz(美国),即每秒方向变化100或120次。
波形特性
最常见的波形是正弦波($V(t) = V_{text{peak}} cdot sin(2pi ft)$),也有方波或三角波的特殊应用场景。
能源传输优势
通过变压器可高效实现电压升降,高压输电(如110kV-1000kV)大幅减少远距离传输的能耗,这是现代电网采用交流电的主要原因。
与直流电(DC)的对比
直流电方向恒定(如电池供电),而交流电更适合需要变换电压的场景。两者在电子设备中常通过整流/逆变电路互相转换。
历史背景
19世纪末,特斯拉与爱迪生的"电流战争"推动了交流电的普及,因其在长距离输电中的经济性战胜了直流电系统。
交流电的应用涵盖家用电器、工业电机、输电网等几乎所有电力系统领域,其灵活性和高效性使其成为现代社会的基础能源形式。
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